JP4566516B2 - Method and apparatus for manufacturing catalytic converter - Google Patents

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Abstract

A method of manufacturing a catalytic converter is described where the catalytic converter is comprised of an outer tube member having a monolith substrate internally compressed therein with a wrapped mat material surrounding the monolith substrate and intermediate the outer tube. One or more monolith members can be applied within the outer tube and heat shields may also be applied internal to the outer tube and adjacent to the monolith substrate. The assembly of the catalytic converter includes measuring the sequence of compression of the mat material to the monolith substrate in order to understand the possible force characteristics which can be applied during the assembly thereof. The mat material is therefore compressed within the outer tube by way of compression jaws, by compression rollers, and/or by spinning. The compression of the mat material can be in single or multiple steps.

Description

本発明は触媒コンバータ(Catalytic Converter)の製造方法および装置に関し、特に車両(又は自動車)の排気ガス中の大気汚染物質を低減するために使用される触媒コンバータの製造方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a catalytic converter , and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing a catalytic converter used to reduce air pollutants in vehicle (or automobile) exhaust gas.

車両アプリケーションでは、車両の排気システムに触媒コンバータを必要とするのが一般的であり、この触媒コンバータは典型的には、車両のエンジン排気マニフォールドおよびマフラ間に配置される。米国特許第5,482,686号に開示される如く、触媒コンバータは、通常モノリス(monolith)サブストレートおよびこのサブストレートを包囲するマット材料を含み、モノリスおよびマット材料は、円筒管、二金属(bipartite)容器又はその他の円形又は非円形の金属容器にカプセル包囲される。また、マット材料の両端を金属ハウジングの内面に対してシールするのが一般的である。 The vehicle applications, it is common to require a catalytic converter in an exhaust system of a vehicle, the catalytic converter is typically disposed between a vehicle engine exhaust manifold and the muffler. As disclosed in US Pat. No. 5,482,686, a catalytic converter typically includes a monolith substrate and a mat material surrounding the substrate, the monolith and mat material comprising a cylindrical tube, bimetallic ( bipartite) encapsulated in a container or other circular or non-circular metal container. In general, both ends of the mat material are sealed against the inner surface of the metal housing.

この設計の要件の1つは、マット材料を外金属ハウジングおよびモノリスサブストレート間に圧縮することである。触媒コンバータの通常仕様によると、マット材料およびモノリスサブストレート間に最小の圧力が存在する必要があり、これによりモノリスサブストレートを外チューブ内に保持する。同時に、仕様は、製造中のピーク圧力をモノリスサブストレート上にセットする。ピーク圧力を有する目的は、モノリスサブストレート上に大きな力が加えられると、その横断面に沿ってサブストレートを破壊させる傾向があるためである。斯かるサブストレートを使用して作業する困難の1つは、幾つかの異なるジェオメトリが存在し、且つ異なるジェオメトリは異なる破壊(割れ)特性を有することである。更に、モノリスサブストレートは、直径に+3mm乃至−1mmの許容誤差を有する。従って、変形自体を測定することができない。更にまた、そのような破壊特性のために製造工程を監視(モニタ)して、モノリスを破壊することなくマット材料とモノリス間の負荷を最適にして触媒コンバータを適切に製造可能にすることが従来不可能であった。 One of the requirements of this design is to compress the mat material between the outer metal housing and the monolith substrate. According to the normal specifications of catalytic converters , there must be a minimum pressure between the mat material and the monolith substrate, thereby holding the monolith substrate in the outer tube. At the same time, the specification sets the peak pressure during manufacture on the monolith substrate. The purpose of having a peak pressure is that when a large force is applied on the monolith substrate, it tends to break the substrate along its cross section. One of the difficulties of working with such a substrate is that there are several different geometries and different geometries have different fracture (cracking) characteristics. Furthermore, the monolith substrate has a tolerance of +3 mm to −1 mm in diameter. Therefore, the deformation itself cannot be measured. Furthermore, it is conventional to monitor the manufacturing process for such destructive properties so that the catalytic converter can be properly manufactured by optimizing the load between the mat material and the monolith without destroying the monolith. It was impossible.

米国特許第5、273,724号は、2個のシェルで形成されるケース内に保持されるコアを含んでいる触媒コンバータの製造を開示している。このコンバータの製造中に、両シェルを加圧合体させ、コアをその間に保持し、その後にシェルを溶接して一体化している。この参考文献は、プレスによりシェルに加えられる最大圧力が電子又は気圧制御バルブにより制御可能であり、シェルに加えられる圧力が所定最大圧力を超えないように保証し得ると教示している。しかし、この参考文献は、連続する製造プロセス中において複数の外チューブ効率的な圧縮を保証するために、外チューブの圧縮の前にコアの破壊特性を決定することを教示していない。
国際特許出願第WO99/32215号は、触媒コンバータの付加的な製造方法を開示している。この参考文献に開示された触媒コンバータは、コンテナ(容器)の外シェル内に圧縮されたモノリスサブストレートおよびマットを含んでいる。しかし、この参考文献に開示される発明は、モノリスサブストレートおよびマット材料の組合せが挿入された後のコンテナの外シェルのリサイジング(寸法変更)に関する。外シェルのリサイジングは、サブストレートの直径、マットの目標厚および壁厚による数式に基づいている。更に、コンテナの外シェルは、所定数式の計算結果に基づく所定直径に縮小される。しかし、この参考文献は、各コンバータのコアの破壊特性の測定およびその測定された特性に基づく最も効率的な縮小曲線の決定については教示していない。
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、斯かる課題を克服又は軽減する触媒コンバータの製造方法および装置を提供することを目的とする。
U.S. Pat. No. 5,273,724 discloses the manufacture of a catalytic converter that includes a core that is held in a case formed by two shells. During the manufacture of this converter , both shells are brought together under pressure, the core is held between them, and then the shells are welded together. This reference teaches that the maximum pressure applied to the shell by the press can be controlled by an electronic or barometric control valve and can ensure that the pressure applied to the shell does not exceed a predetermined maximum pressure. However, this reference does not teach determining the fracture characteristics of the core prior to compression of the outer tube in order to ensure efficient compression of multiple outer tubes during a continuous manufacturing process.
International Patent Application No. WO 99/32215 discloses an additional method for producing a catalytic converter . The catalytic converter disclosed in this reference includes a monolith substrate and a mat that are compressed within the outer shell of a container. However, the invention disclosed in this reference relates to resizing the outer shell of the container after the combination of monolith substrate and mat material has been inserted. The resizing of the outer shell is based on a mathematical formula based on the diameter of the substrate, the target thickness of the mat and the wall thickness. Further, the outer shell of the container is reduced to a predetermined diameter based on the calculation result of the predetermined mathematical formula. However, this reference does not teach the measurement of the fracture characteristics of each converter core and the determination of the most efficient reduction curve based on the measured characteristics.
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a catalytic converter that overcomes or reduces such problems.

上述した目的を達成するために、本発明は外チューブ、モノリスサブストレートおよびこのモノリスサブストレートを包囲するマット材料により構成される触媒コンバータの製造方法を提供することである。この触媒コンバータの製造方法は、モノリスサブストレートの破壊特性を、モノリスサブストレートおよびマット材料の組合せで、各種タイムベースのラジアル圧縮により確立する工程により構成される。次に、適当な圧縮シーケンスを選択し、モノリスサブストレートが破壊しないようにし、そしてマット材料をモノリスサブストレートの周囲に配置する。次に、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せを外チューブ内に挿入し、外チューブ、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せを所定圧縮シーケンスに従って、モノリスサブストレートが破壊しないように圧縮する。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for manufacturing a catalytic converter including an outer tube, a monolith substrate, and a mat material surrounding the monolith substrate. This method of manufacturing a catalytic converter is constituted by a process of establishing the fracture characteristics of a monolith substrate by radial compression of various time bases using a combination of the monolith substrate and a mat material. Next, an appropriate compression sequence is selected, the monolith substrate is not destroyed, and the mat material is placed around the monolith substrate. Next, the mat material and monolith substrate combination is inserted into the outer tube, and the outer tube, mat material and monolith substrate combination is compressed according to a predetermined compression sequence so that the monolith substrate does not break.

本発明の好適実施例によると、外チューブは、内方へラジアル変形させ、外チューブ、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せを圧縮する。この外チューブをラジアル変形させる1つの方法は、チューブを圧縮スエージ加工(熱変形)することである。このチューブをラジアル変形させる第2の方法は、外チューブ、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せをスピンニング加工(へら絞り加工)して外チューブの直径を縮小させることである。   According to a preferred embodiment of the present invention, the outer tube is radially deformed inward to compress the combination of outer tube, mat material and monolith substrate. One method of radially deforming the outer tube is to compress and swage (thermally deform) the tube. A second method of radial deformation of the tube is to reduce the diameter of the outer tube by spinning (squeezing) a combination of outer tube, mat material and monolith substrate.

これら代替方法の何れにおいても、マット材料とモノリスサブストレートは、変形工程の前に部分的に圧縮し、マット材料に予備負荷(プレロード)を与えるようにする。マット材料およびモノリスサブストレートは、一緒に圧縮し、次に外チューブ内へ、その長手方向に移動させてもよい。これは圧縮ステーションにおいてラジアル圧縮により行われる。それに代わって、マット材料およびモノリスサブストレートは、ローラによりラジアル圧縮してもよい。   In any of these alternative methods, the mat material and the monolith substrate are partially compressed prior to the deformation step so as to preload the mat material. The mat material and monolith substrate may be compressed together and then moved longitudinally into the outer tube. This is done by radial compression at the compression station. Alternatively, the mat material and monolith substrate may be radially compressed by a roller.

また、本発明の好適実施例によると、プロセスは、外チューブの両端を小断面にネックダウンする工程を更に含んでいる。これは、両端をスピンニング加工によりネックダウン(徐々に細く)させ、両端が外チューブのその他の部分よりも小断面になるようにして行う。また、好ましくは、スピンニング加工工程の前に漏斗状の熱(ヒート)シールドを外チューブの両端且つモノリスサブストレートの近傍に挿入し、外チューブをスピンニング加工して、両端が実質的に熱シールドの断面と一致するようにスパンダウン(スピンニング加工にて小直径化)させて熱シールドを所定位置に保持する。   According to a preferred embodiment of the present invention, the process further includes necking down both ends of the outer tube to a small cross section. This is done by necking down both ends by spinning, so that both ends have a smaller cross section than the rest of the outer tube. Preferably, a funnel-shaped heat shield is inserted into both ends of the outer tube and in the vicinity of the monolith substrate before the spinning process, and the outer tube is subjected to a spinning process so that both ends are substantially heated. The heat shield is held at a predetermined position by spanning down (reducing the diameter by spinning) so as to coincide with the cross section of the shield.

本発明の他のアスペクトによると、外チューブ、モノリスサブストレートおよびこのモノリスを包囲するマット材料よりなる触媒コンバータの製造方法は、最初にマット材料をモノリスサブストレートの周囲に挿入する工程により行われる。次に、マット材料は、モノリスサブストレートに対して部分的且つラジアル圧縮される。次に、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せを外チューブに挿入する。最後に、外チューブ、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せを一緒に圧縮する。 According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing a catalytic converter comprising an outer tube, a monolith substrate and a mat material surrounding the monolith is performed by first inserting the mat material around the monolith substrate. The mat material is then partially and radially compressed against the monolith substrate. The mat material and monolith substrate combination is then inserted into the outer tube. Finally, the outer tube, mat material and monolith substrate combination are compressed together.

本発明の好適実施例によると、マット材料およびモノリスサブストレートは一緒に圧縮され、次に外チューブ内へ、その長手方向に移動させる。これは、次の2方法のうちの何れかにより行われる。マット材料およびモノリスサブストレートは、圧縮ステーションでラジアル圧縮され、マット材料の実質的に全てが同時にラジアル変形される。これに代わって、マット材料をローラによりラジアル圧縮し、マット材料およびモノリスサブストレートをローラステーションにより長手方向に移動させ、これにより、マット材料は、それがローラに沿って移動するにつれて順次圧縮され、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せは外チューブ内へ、その長手方向に移動させられる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the mat material and monolith substrate are compressed together and then moved longitudinally into the outer tube. This is done by one of the following two methods. The mat material and monolith substrate are radially compressed at the compression station, and substantially all of the mat material is radially deformed simultaneously. Instead, the mat material is radially compressed by a roller, and the mat material and monolith substrate are moved longitudinally by a roller station so that the mat material is sequentially compressed as it moves along the roller, The mat material and monolith substrate combination is moved longitudinally into the outer tube.

このチューブもまた圧縮されなければならない。このチューブは、圧縮スエージ加工によりラジアル変形できる。それに代わって、このチューブは外チューブ、マット材料およびモノリスサブストレートの組合せをスピンニング加工してラジアル変形させ、外チューブの直径を減少させてもよい。   This tube must also be compressed. This tube can be radially deformed by compression swaging. Alternatively, the tube may be a radial deformation of the outer tube, mat material and monolith substrate combination to reduce the outer tube diameter.

また、チューブの両端は、略漏斗状に小断面になるようにネックダウンされる。このチューブの両端は、その直径が外チューブの他の部分よりも小直径になるようにスピンニング加工によりネックダウンしてもよい。また、好適実施例では、スピンニング工程の前に、外チューブの両端且つモノリスサブストレートの近傍へ漏斗状の熱シールドを挿入し、外チューブをスピンニング加工して外チューブ両端の断面を熱シールドの断面と実質的に一致させて熱シールドをそこに保持するようにスパンダウンしてもよい。   Moreover, the both ends of a tube are necked down so that it may become a small section in a substantially funnel shape. Both ends of the tube may be necked down by spinning so that the diameter of the tube is smaller than that of the other part of the outer tube. Also, in a preferred embodiment, before the spinning step, a funnel-shaped heat shield is inserted into both ends of the outer tube and in the vicinity of the monolith substrate, and the outer tube is subjected to a spinning process so that the cross sections at both ends of the outer tube are heat shielded. The heat shield may be spanned down to substantially match the cross section of the heat shield.

本発明の他のバージョンでは、外チューブ、モノリスサブストレートおよびこのモノリスを包囲するマット材料により構成される触媒コンバータの製造方法を提供する。この製造方法は、マット材料をモノリスサブストレートの周囲に挿入する工程、マット材料をモノリスサブストレートに対して部分的にラジアル圧縮する工程、マット材料に加えられる力を測定する工程および所定の力を得るのに必要な変分(インクリメンタル)変形を決定する工程よりなる。 In another version of the invention, a method is provided for manufacturing a catalytic converter comprising an outer tube, a monolith substrate and a mat material surrounding the monolith. The manufacturing method includes a step of inserting a mat material around a monolith substrate, a step of partially compressing the mat material against the monolith substrate, a step of measuring a force applied to the mat material, and a predetermined force. It comprises the step of determining the variation necessary to obtain (incremental) deformation.

周囲のマット材料の圧縮によりモノリス材料に加えられる所定の力を得るのに必要とする所定の変形を決定する本発明による新規なゲージ部材は、マットおよびモノリス材料を包囲し且つ少なくとも部分的にマットおよびモノリス材料を圧縮する手段、マット材料の圧縮により生じる力又は圧力を測定する手段、および圧縮直径又はマット材料が撓められた変形を測定する手段を備える。   A novel gauge member according to the present invention for determining a predetermined deformation required to obtain a predetermined force applied to a monolith material by compression of the surrounding mat material surrounds the mat and the monolith material and is at least partially matte And means for compressing the monolith material, means for measuring the force or pressure resulting from compression of the mat material, and means for measuring the compression diameter or deformation of the mat material deflected.

マット材料をモノリス材料の周囲に組み立て、そしてこのマット材料の周囲の外チューブを圧縮する組立機械は、上述したゲージを含んでいる。好ましくは、組立機械は、その力又は圧力データおよびその直径又は撓みデータをとる制御手段を更に備え、その情報を圧縮手段に供給する。   An assembly machine that assembles the mat material around the monolith material and compresses the outer tube around the mat material includes the gauge described above. Preferably, the assembly machine further comprises control means for taking its force or pressure data and its diameter or deflection data and supplying that information to the compression means.

本発明による触媒コンバータの製造方法によると、モノリスサブストレートを破壊することなく圧縮して効率的且つ比較的安価(即ち、経済的)に製造することが可能である。従って、この方法により製造された触媒コンバータは、優れた性能を有する。 According to the method for manufacturing a catalytic converter according to the present invention, it is possible to compress the monolith substrate without destroying it and to manufacture it efficiently and relatively inexpensively (that is, economically). Therefore, the catalytic converter manufactured by this method has excellent performance.

以下、本発明による触媒コンバータの製造方法および装置の好適実施例の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of a method and apparatus for manufacturing a catalytic converter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1を参照すると、本発明のプロセスにより製造された触媒コンバータの1例の全体を、参照符号2で示し、外チューブ部材4、モノリスサブストレート6、端部シール部材10を有するマット材料8を含んでいる。また、この触媒コンバータ2は、ネックダウン部(又はくびれ部)14を有する第1熱シールド部材12をオプションとして含んでおり、これにより内部エアーギャップ16を形成する。また、触媒コンバータ2は、エアーギャップ24を形成するネックダウン部22を有する第2熱シールド部材20を含んでいる。当業者には理解される如く、マット材料8は、ステンレス鋼のメッシュタイプ材料又は不燃性繊維タイプ材料であるを可とする。いずれの場合でも、マット材料8は圧縮可能であるが、モノリスサブストレート6、マット材料8および外チューブ4と組み合わせて圧縮されると、マット材料8からモノリスサブストレート6へ力を伝達し且つ等しい反力が外チューブ4に対して伝達される。 Referring to FIG. 1, an example of a catalytic converter manufactured by the process of the present invention is indicated generally by reference numeral 2 and includes a mat material 8 having an outer tube member 4, a monolith substrate 6, and an end seal member 10. Contains. Further, the catalytic converter 2 optionally includes a first heat shield member 12 having a neck-down portion (or a constricted portion) 14, thereby forming an internal air gap 16. Further, the catalytic converter 2 includes a second heat shield member 20 having a neck-down portion 22 that forms an air gap 24. As will be appreciated by those skilled in the art, the mat material 8 can be a stainless steel mesh type material or a non-flammable fiber type material. In any case, the mat material 8 is compressible, but when compressed in combination with the monolith substrate 6, the mat material 8 and the outer tube 4, transfers force from the mat material 8 to the monolith substrate 6 and is equal. The reaction force is transmitted to the outer tube 4.

次に、図2を参照すると、力−時間曲線が示され、Y(縦)軸はマット材料8からモノリスサブストレート6へ伝達される力を表し、X(横)軸は各種の時間、即ちマット材料8の圧縮時間(同じ深さの圧縮と仮定する)を表す。従って、第1曲線C1は、マット材料8を急速、即ちT1秒以内に圧縮すると、ピーク力、即ちF1に急速に到達する。ここで、F1はモノリスサブストレート6を破壊又は破断するのに必要な力より大きいか、又は製造者により許された圧力より高いかも知れない。しかし、もしマット材料を長時間、即ちT2秒間にわたり圧縮し且つ同じ変形を生じさせる場合には、第2曲線C2に示す如く、より小さいピーク力F2に到達する。最後に、マット材料8を同じ変形となるように更に長い時間、即ちT3秒間にわたり圧縮すると、第3曲線C3に示す如く、ピーク力F3に到達する。このことから理解される如く、全て希望する最終結果に応じて、任意の時間および変形が加えられ且つ収容可能である。
Referring now to FIG. 2, a force-time curve is shown where the Y (vertical) axis represents the force transmitted from the mat material 8 to the monolith substrate 6 and the X (horizontal) axis represents various times, i.e. It represents the compression time of mat material 8 (assuming compression of the same depth). Thus, the first curve C1 quickly reaches the peak force, ie F1, when the mat material 8 is compressed rapidly, ie within T1 seconds. Here, F1 is greater than the force required to break or rupture the monolith substrate 6, or higher squid also might than the pressure that is allowed by the manufacturer. However, if the mat material is compressed for a long time, ie, T2 seconds, and causes the same deformation, a smaller peak force F2 is reached, as shown by the second curve C2. Finally, when the mat material 8 is compressed for a longer time, that is, for T3 seconds so as to have the same deformation, the peak force F3 is reached as shown in the third curve C3. As will be appreciated from this, any time and variation can be added and accommodated, all depending on the desired end result.

従って、モノリスのジェオメトリ(寸法形状)が異なる毎に、モノリスサブストレート6のピーク破壊力を測定し、モノリスサブストレート6に対する圧力(psi)が製造中に最大閾値(スレッショールド)を超えないようにする。所定のモノリスサブストレート6および製造仕様に対して、サイクルタイムを最小にして、最も効率的なプロセスとなるようにする。また、ここに説明するプロセスによると、力および/又は圧力を測定し、このプロセスを反復する。   Therefore, each time the monolith geometry (size and shape) is different, the peak breaking force of the monolith substrate 6 is measured so that the pressure (psi) against the monolith substrate 6 does not exceed the maximum threshold (threshold) during manufacture. To. For a given monolith substrate 6 and manufacturing specification, the cycle time is minimized to provide the most efficient process. Also, according to the process described herein, force and / or pressure is measured and the process is repeated.

例えば、触媒コンバータの一般的又は典型的な製造仕様によると、製造プロセスの完了後に、30psiの最低圧力がマット材料8およびモノリスサブストレート6間に存在し、しかも、製造プロセス中にマット材料8およびモノリスサブストレート6間のピーク圧力が100psiを超えないことが必要である。従って、この特定製造仕様に対し、且つ図2に関して説明したテストによる破壊圧力を知ることにより、マット材料8を圧縮する時間を最小にしてサイクルタイムを減少させ、しかも製造プロセス中にモノリスサブストレート6が決して破壊しないよう又は設定されたエンジニアリング仕様より高い圧力にならないように保証する製造プロセスを確立することが可能である。力曲線C1〜C3の何れでも、マルチプルステップ(多段階)プロセスが可能である。換言すると、マット材料8およびモノリスサブストレート6間にて行われる圧縮は、1ステップ又は複数ステップであってもよく、ここでサブコンポーネント(製造中のコンポーネント)は、ステーションを順次移動させる。 For example, according to general or typical manufacturing specifications for catalytic converters , a minimum pressure of 30 psi exists between the mat material 8 and the monolith substrate 6 after completion of the manufacturing process, and the mat material 8 and It is necessary that the peak pressure between the monolith substrates 6 does not exceed 100 psi. Therefore, knowing the burst pressure for this particular manufacturing specification and the test described with respect to FIG. 2, minimizes the time to compress the mat material 8 and reduces the cycle time, and also reduces the monolith substrate 6 during the manufacturing process. It is possible to establish a manufacturing process that guarantees that it will never break or will not be at a pressure higher than the set engineering specification. Any of the force curves C1 to C3 can be a multiple step process. In other words, the compression performed between the mat material 8 and the monolith substrate 6 may be one step or multiple steps, where the subcomponents (components being manufactured) move the station sequentially.

次に、図3および図6〜図8を参照して、本発明の1つのバージョンによるプロセスについて説明する。図3を参照して、マット材料8にて包囲されたモノリスサブストレート6をローディング(挿入)するローディング装置50について説明する。このローディング装置50は、外チューブの位置決めを行う中央のU字状ローディング(挿入)ステーション52を備え、両端のU字状ローディングステーションの両端に取り付けられたゲージ装置54を含んでいる。このゲージ装置54について説明する。これら両ゲージ装置54は、同一であるが相互に鏡像関係であるので、一方の装置のみについて説明する。これらのゲージ装置54は、本発明において外チューブ4内のマット材料8およびモノリスサブストレート6を助け、マット材料8がモノリスサブストレート6に加える力および/又は圧力を測定する。   The process according to one version of the present invention will now be described with reference to FIG. 3 and FIGS. A loading device 50 for loading (inserting) the monolith substrate 6 surrounded by the mat material 8 will be described with reference to FIG. The loading device 50 includes a central U-shaped loading (insertion) station 52 for positioning the outer tube, and includes gauge devices 54 attached to both ends of the U-shaped loading station at both ends. The gauge device 54 will be described. Since both the gauge devices 54 are the same, but are mirror images of each other, only one device will be described. These gauge devices 54 help the mat material 8 and monolith substrate 6 in the outer tube 4 in the present invention and measure the force and / or pressure that the mat material 8 applies to the monolith substrate 6.

また、図3に示す如く、ゲージ装置54は、一般に垂直プラテン部56およびこのプラテン部56に取り付けられたブラケット部58を含み、更にその拡張としてシリンダスタンド60を含んでいる。後述する如く、シリンダ機構62がシリンダスタンド60に取り付けられている。このゲージ装置54は、複数の圧力ローラアセンブリ64を更に含んでいる。好適実施例において、この圧力ローラアセンブリ64は、テーパ付きリードイン(導入)部材66の周囲にラジアルアレイとして配置されている。次に、図5を参照して、挿入(ゲージ)装置54を詳細に説明する。ブラケット部58は、垂直壁部68および側壁部72を有するU字状壁部70を含んでいる。垂直壁部68は開口74を含み、この垂直壁部68は、後述の如くテーパ付き開口76内へ、その後圧力ローラアセンブリ64に向けて進む。   Further, as shown in FIG. 3, the gauge device 54 generally includes a vertical platen portion 56 and a bracket portion 58 attached to the platen portion 56, and further includes a cylinder stand 60 as an extension thereof. As will be described later, a cylinder mechanism 62 is attached to the cylinder stand 60. The gauge device 54 further includes a plurality of pressure roller assemblies 64. In the preferred embodiment, the pressure roller assembly 64 is arranged as a radial array around the tapered lead-in (introduction) member 66. Next, the insertion (gauge) device 54 will be described in detail with reference to FIG. The bracket portion 58 includes a U-shaped wall portion 70 having a vertical wall portion 68 and a side wall portion 72. The vertical wall 68 includes an opening 74 that advances into a tapered opening 76 and then toward the pressure roller assembly 64 as described below.

また、図5を参照すると、シリンダ機構62は、気圧又は液圧シリンダであるを可とし、ロッド部82およびプッシャ(押圧)部84を有するシリンダ部80を含んでいる。プッシャ部84は、U字状壁70内に位置し、しかもテーパ付き開口76と実質的に軸方向に位置合わせされている。最後に、圧力ローラアセンブリ64もまた作用的にローラ94に結合されたロッド部92を有するシリンダ部90を含んでいる。ローラ94は、(図3に最もよく示す如く)円弧状の輪郭を有し、ローラ94の円弧状とラジアルアライメントし且つ一致し、実質的に円形断面を有する。   Referring to FIG. 5, the cylinder mechanism 62 may be an atmospheric pressure or hydraulic cylinder, and includes a cylinder portion 80 having a rod portion 82 and a pusher (pressing) portion 84. The pusher portion 84 is located within the U-shaped wall 70 and is substantially axially aligned with the tapered opening 76. Finally, the pressure roller assembly 64 also includes a cylinder portion 90 having a rod portion 92 operatively coupled to the roller 94. Roller 94 has an arcuate profile (as best shown in FIG. 3), is radially aligned with and coincides with the arc shape of roller 94, and has a substantially circular cross-section.

図7を参照すると、スピンニング装置100が示され、このスピンニング装置100は、従来のスピンニング装置に共通のチャックジョウ(把持手段)102を含んでいる。これらのチャックジョウ102は、ラジアルライン上へ移動してスピンニング加工の円形部材を保持するようにする。チャックヘッド104は、一般にヘッドの前から見た際に時計(右)方向へ回転し、これを図7中に矢印で示す。ここで、(図示しない圧力アームで保持された)圧力ローラ106は、スピンニング加工のために外チューブ4の輪郭の外側に対して圧力を加え、且つそれ自身は回転軸に保持され、被駆動ローラであり駆動ローラではない。圧力ローラ106は、図7中に矢印で示す如く、長手軸の両方向へ移動可能であり且つ内側ラジアル方向へ移動し、これによりスピンニング加工される物体の直径を変化させる。   Referring to FIG. 7, a spinning apparatus 100 is shown, and the spinning apparatus 100 includes a chuck jaw (gripping means) 102 that is common to a conventional spinning apparatus. These chuck jaws 102 are moved onto the radial line so as to hold the circular member for the spinning process. The chuck head 104 generally rotates in the clockwise (right) direction when viewed from the front of the head, and this is indicated by an arrow in FIG. Here, the pressure roller 106 (held by a pressure arm (not shown)) applies pressure to the outside of the contour of the outer tube 4 for the spinning process, and is itself held by the rotating shaft and driven. It is a roller, not a drive roller. As shown by arrows in FIG. 7, the pressure roller 106 is movable in both directions of the longitudinal axis and moves in the inner radial direction, thereby changing the diameter of the object to be spun.

図3、図5、図7および図8を参照すると、本発明による触媒コンバータの第1製造方法を説明する。図3を参照すると、このステップ(段階)では単に直線筒状のチューブである外チューブ4等の物体は、U字状部52内に配置でき、このチューブの両端は、リードイン部材66と位置合わせされている。次に、包囲マット材料8を有するモノリスサブストレート6は、U字状壁部材70内に配置され、これらU字状部材をシリンダ62と位置合わせする。この時点で、再度図2を参照して、マット材料の変形はモノリスサブストレート6上に加えられる力および圧力特性を決定することを思い起こされたい。 With reference to FIGS. 3, 5, 7 and 8, a first method of manufacturing a catalytic converter according to the present invention will be described. Referring to FIG. 3, in this step, an object such as the outer tube 4, which is simply a straight tube, can be placed in the U-shaped portion 52, and both ends of the tube are positioned with the lead-in member 66. It is matched. Next, the monolith substrate 6 with the surrounding mat material 8 is placed in the U-shaped wall member 70 and aligns the U-shaped wall member with the cylinder 62. At this point, referring again to FIG. 2, recall that the deformation of the mat material determines the force and pressure characteristics applied on the monolith substrate 6.

従って、理解される如く、制御機構110が含まれ、シリンダ62および圧力ローラアセンブリ64の速度を制御し、且つモノリス上の力/および圧力を記録する。圧力ローラアセンブリ64は駆動されると、各種ローラ94の内側ラジアル方向へ移動を生じさせる。例えば、ケーブル112を介する入力データは、ラジアル運動、従って圧縮の制御に使用される。同時に、出力データは、力データにより収集され、ピーク圧力を超えないように保証し且つ加えられた力を知る。この出力データは、制御機構および、その後にスピンニング装置へフィードフォワードされ、全体圧力が仕様内に収まることを保証する。入力/出力データは、シリンダ62およびその結果得られるシリンダロッド82およびプッシャ部材84の速度制御および測定に使用される。従って、プッシャ部材84の速度は、テーパ付き開口76および複数のローラ94に対してマット材料8が如何に早く圧縮されるかを決定する。テーパ部材66にマット材料8の外チューブ部材4内への進入中に、更なる圧縮が存在する。しかし、モノリスサブストレート6の圧縮および力特性の全てが決定され、制御プロセスの変数は、シリンダロッド82の速度のみであり、同じ結果が製造中に連続して再現され、商業的に受け入れ可能なサイクルタイムを設定する。また、このデータは、制御機構およびその後にスピンニング装置へフィードフォワードされる。   Thus, as will be appreciated, the control mechanism 110 is included to control the speed of the cylinder 62 and pressure roller assembly 64 and to record the force / and pressure on the monolith. When driven, the pressure roller assembly 64 causes the various rollers 94 to move radially inward. For example, input data via cable 112 is used to control radial motion and thus compression. At the same time, the output data is collected by the force data, ensuring that the peak pressure is not exceeded and knowing the applied force. This output data is fed forward to the control mechanism and then to the spinning device to ensure that the overall pressure is within specification. The input / output data is used for speed control and measurement of the cylinder 62 and the resulting cylinder rod 82 and pusher member 84. Accordingly, the speed of the pusher member 84 determines how quickly the mat material 8 is compressed against the tapered opening 76 and the plurality of rollers 94. There is further compression during the entry of the mat material 8 into the outer tube member 4 into the taper member 66. However, all of the compression and force characteristics of the monolith substrate 6 are determined and the only variable in the control process is the speed of the cylinder rod 82 and the same results are continuously reproduced during manufacture and are commercially acceptable. Set the cycle time. This data is also fed forward to the control mechanism and then to the spinning device.

図3に示す如く、2個のモノリスサブストレート6が外チューブ4の両端から同時に挿入され、両モノリスを相互に隣接させる。しかし、モノリス部材の数は、本発明に必須事項ではなく、複数のモノリス部材を挿入しても又は単一の長いモノリスサブストレート6が挿入可能であることが理解できよう。   As shown in FIG. 3, two monolith substrates 6 are simultaneously inserted from both ends of the outer tube 4 so that both monoliths are adjacent to each other. However, it will be appreciated that the number of monolith members is not essential to the present invention and that multiple monolith members or a single long monolith substrate 6 can be inserted.

プロセスサイクルのこの時点において、2個のモノリス部材が外チューブ4内に予めインストールされ且つ予めストレスされ且つU字状部材52から取り除かれ、そして図7および図8に示すスピンニング装置に移動されることが理解されよう。また、理解される如く、外チューブ4内でマット材料8およびモノリスサブストレート6間に予めストレスが与えられると、マット材料8はモノリス上に十分な圧力を有しない。その後、マット材料8の力およびその結果得られる圧力は、部分的に力曲線C1、C2又はC3による。同時に、完全な力/圧力が加えられる前に、シリンダ62および圧力ローラアセンブリ64の両方からの入力/出力データは、それぞれのケーブル112および114を介して制御機構にフィードフォワードされている。これにより、図2の選択された曲線に従ってスピンニングプロセスの残りを制御する。 At this point in the process cycle, the two monolith members are pre-installed in the outer tube 4 and pre-stressed and removed from the U-shaped member 52 and moved to the spinning device shown in FIGS. It will be understood. Also, as will be appreciated, when prestressed between the mat material 8 and the monolith substrate 6 in the outer tube 4 , the mat material 8 does not have sufficient pressure on the monolith. Thereafter, the force of the mat material 8 and the resulting pressure are partly due to the force curve C1, C2 or C3. At the same time, input / output data from both the cylinder 62 and the pressure roller assembly 64 is fed forward to the control mechanism via respective cables 112 and 114 before full force / pressure is applied. This controls the rest of the spinning process according to the selected curve of FIG.

次に、図7を参照すると、外チューブ4、モノリスサブストレート6およびマット材料8の組合せは、スピンニング装置100に挿入され、チャックジョウ102内に捕らえられる。次に、スピンニング加工プロセスによると、スピンニング加工ヘッド104は、その最高速度に向けてスピン(回転)を開始する。これにより、圧力ローラ106は、外チューブ4の前端、即ちヘッド104から突出しているチューブ端において、この外チューブ4に圧力を加え始める。図7に示す如く、スピンニング加工プロセスは、外チューブ4の直径を、直径D1、即ちその初期直径から直径D2へ縮小して、収縮された端部30を提供する。この全体プロセスは、ラジアル深さおよび軸速度の両方において、ケーブル116を介して制御機構にフィードフォワードされた入力データに基づいて実行される。   Next, referring to FIG. 7, the combination of outer tube 4, monolith substrate 6, and mat material 8 is inserted into spinning device 100 and captured in chuck jaw 102. Next, according to the spinning process, the spinning head 104 starts spinning (rotating) toward its maximum speed. As a result, the pressure roller 106 starts applying pressure to the outer tube 4 at the front end of the outer tube 4, that is, the tube end protruding from the head 104. As shown in FIG. 7, the spinning process reduces the diameter of the outer tube 4 to a diameter D1, ie, its initial diameter, to a diameter D2 to provide a contracted end 30. This entire process is performed based on input data that is fed forward to the control mechanism via cable 116 in both radial depth and axial speed.

理解される如く、図7のプロセスステップにおいて、外チューブ4はスピンニング加工ヘッド104にチャック(把持)されているという事実により、外チューブ4の全長がこのステップでスピンニング加工されない。むしろ、チューブ4が略図7に示す形状にスピンニング加工された後、スピンニング加工ヘッド104が停止し、部分的にスピンニング加工する外チューブはヘッドから取り外し、その周りにフリップされ、外チューブの完成された部分がヘッドに挿入される。これにより、外チューブ4の残りの部分は、先にスパンされたと同じ寸法にスパンされる。また、理解される如く、スピンニングプロセス、即ち直径をD1からD2にする工程は、マット材料8を外チューブ4およびモノリスサブストレート6間に圧縮する。また、図2に示す力−時間曲線による圧縮時間は、スピンニング加工プロセスに関連するローラ106の軸速度に関連して校正されることが理解できよう。換言すると、スピンニング加工プロセスにおけるローラ106の移動軸速度が早ければ、モノリスサブストレート6上のマット材料8の力特性が曲線C1〜C3のうちどの曲線に従うかを決める。   As can be seen, in the process step of FIG. 7, due to the fact that the outer tube 4 is chucked (gripped) by the spinning head 104, the entire length of the outer tube 4 is not spun in this step. Rather, after the tube 4 has been spun into the shape shown in FIG. 7, the spinning head 104 stops and the partially spinning outer tube is removed from the head and flipped around it, The completed part is inserted into the head. As a result, the remaining portion of the outer tube 4 is spanned to the same dimensions as previously spanned. Also, as will be appreciated, the spinning process, ie the step of changing the diameter from D1 to D2, compresses the mat material 8 between the outer tube 4 and the monolith substrate 6. It will also be appreciated that the compression time according to the force-time curve shown in FIG. 2 is calibrated in relation to the axial speed of the roller 106 associated with the spinning process. In other words, if the moving axis speed of the roller 106 in the spinning process is fast, it is determined which of the curves C1 to C3 the force characteristic of the mat material 8 on the monolith substrate 6 follows.

次に、図4および図6を参照して、触媒コンバータの代替え製造方法について説明する。図4に示す如く、挿入機構150は、一般にU字状チューブホルダ(保持装置)152およびこのU字状ホルダ152の反対端に取り付けられた挿入機構154を含んでいる。U字状ホルダ152は、一般に垂直プラテン156、ブラケット部材158、シリンダスタンド160および液圧シリンダ162を含んでいる。垂直プラテン156は、圧縮部材164を保持する。次に、図6を参照すると、圧縮部材164は、半円筒状圧縮ジョウ194に取り付けられたロッド192を有する気圧シリンダ190を含んでいる。これら圧力ジョウ194は、テーパ付きリードイン部材166およびU字状チューブホルダ152と位置合わせされている。 Next, an alternative manufacturing method of the catalytic converter will be described with reference to FIGS. 4 and 6. As shown in FIG. 4, the insertion mechanism 150 generally includes a U-shaped tube holder (holding device) 152 and an insertion mechanism 154 attached to the opposite end of the U-shaped holder 152. The U-shaped holder 152 generally includes a vertical platen 156, a bracket member 158, a cylinder stand 160 and a hydraulic cylinder 162. The vertical platen 156 holds the compression member 164. Referring now to FIG. 6, the compression member 164 includes a pneumatic cylinder 190 having a rod 192 attached to a semi-cylindrical compression jaw 194. These pressure jaws 194 are aligned with the tapered lead-in member 166 and the U-shaped tube holder 152.

図4に示す挿入機構150の実施例は、次のプロセシングによる図7および図8に示す同様のスピンニング機構100にも使用可能である。先ず、外チューブ4をU字状ホルダ152内に配置し、シリンダ162はモノリスサブストレート6およびマット材料8をそれぞれ圧縮ジョウ194内に移動させる。モノリスサブストレート6が圧縮ジョウ194内に横方向に位置合わせされると、シリンダ190が駆動され、モノリスサブストレート6を包囲するマット材料を圧縮させる。再度、この圧縮およびその時間は、選択シーケンス、即ち図2に示す特性曲線C1〜C3の何れかにより行われる。マット材料8が所定位置へ圧縮されると、シリンダ162は再度駆動され、モノリスサブストレート6を、テーパ部材166を介して外チューブ4内に移動させる。この時点で、ローディングされた外チューブ4およびモノリス部材は図7および図8に示すスピンニング装置100へ移動され、上述と同様に処理される。理解される如く、入力/出力データは、上述した方法と同様の方法で再度使用される。   The embodiment of the insertion mechanism 150 shown in FIG. 4 can be used for the same spinning mechanism 100 shown in FIGS. 7 and 8 by the following processing. First, the outer tube 4 is placed in the U-shaped holder 152, and the cylinder 162 moves the monolith substrate 6 and the mat material 8 into the compression jaws 194, respectively. When the monolith substrate 6 is aligned laterally within the compression jaw 194, the cylinder 190 is driven to compress the mat material surrounding the monolith substrate 6. Again, this compression and time is performed by a selection sequence, ie, any of the characteristic curves C1-C3 shown in FIG. When the mat material 8 is compressed into place, the cylinder 162 is driven again to move the monolith substrate 6 into the outer tube 4 via the taper member 166. At this point, the loaded outer tube 4 and monolith member are moved to the spinning device 100 shown in FIGS. 7 and 8 and processed in the same manner as described above. As will be appreciated, the input / output data is again used in a manner similar to that described above.

次に、図9乃至図14を参照して、スピンニング加工プロセスの他の方法について説明する。ここでは、参照符号12および20で示す如き内部熱シールドを外チューブ内4に配置するのが好ましい。先ず、図9に示す如く、熱シールド14を外チューブ4の開放端内に、図10に示すモノリス部材6の位置の近傍へ挿入する。図11に示す如く、スピンニング加工プロセスが開始し、外チューブ4の延出部分をスピンニング加工し、テーパ部30が熱シールド12の断面と略一致するテーパとなり、これに適合するように形成される。前述したスピンニング加工プロセスと同様に、部分的にスピンニング加工された外チューブ4は180°回転させて、図12に示す位置とし、他の熱シールド部材20を受け入れ且つ外チューブ4内の図13に示す位置へ挿入される。スピンニング加工プロセスを継続して、外チューブ4の外径と共に熱シールド20に隣接するテーパ部32をスピンニング加工する。   Next, another method of the spinning process will be described with reference to FIGS. Here, an internal heat shield as indicated by reference numerals 12 and 20 is preferably arranged in the outer tube 4. First, as shown in FIG. 9, the heat shield 14 is inserted into the open end of the outer tube 4 in the vicinity of the position of the monolith member 6 shown in FIG. As shown in FIG. 11, the spinning process is started, the extending portion of the outer tube 4 is spun, and the tapered portion 30 becomes a taper that substantially matches the cross section of the heat shield 12, and is formed so as to conform to this. Is done. Similar to the spinning process described above, the partially-spun outer tube 4 is rotated 180 ° to the position shown in FIG. 12 to receive the other heat shield member 20 and to show the inside of the outer tube 4. It is inserted at the position shown in FIG. The spinning process is continued to spin the tapered portion 32 adjacent to the heat shield 20 together with the outer diameter of the outer tube 4.

次に、図15乃至図17を参照して、本発明の更に他の方法を説明する。この方法は、ブラケット部258の両端に配置されたシリンダアセンブリ262を含むローディング装置250を含んでいる。しかし、この方法では、圧縮ローラ又は圧縮ジョウによる予備圧縮は行われない。その代わり、モノリス部材6は、外チューブ部材4´の中間部へ移動される。ここで、外チューブ4´の直径D3は、D1より僅かに小さい。次に、外チューブ4´とモノリス部材6のプレアセンブリを図16および図17に示すスピンニング装置100へ移動させ、図2に示す力圧縮シーケンスの1つに従ってスピンニング処理する。理解される如く、マット材料8およびモノリス部材6には殆んどプレストレスが与えられていないという事実により、圧縮力の全て、即ち力曲線C1〜C3の全ての曲線が、図16および図17のスピンニング加工プロセスにて加えられ得る。   Next, still another method of the present invention will be described with reference to FIGS. The method includes a loading device 250 that includes cylinder assemblies 262 disposed at opposite ends of the bracket portion 258. However, in this method, pre-compression by the compression roller or the compression jaw is not performed. Instead, the monolith member 6 is moved to an intermediate portion of the outer tube member 4 ′. Here, the diameter D3 of the outer tube 4 ′ is slightly smaller than D1. Next, the pre-assembly of the outer tube 4 ′ and the monolith member 6 is moved to the spinning device 100 shown in FIGS. 16 and 17, and subjected to the spinning process according to one of the force compression sequences shown in FIG. 2. As can be seen, due to the fact that the mat material 8 and the monolith member 6 are hardly prestressed, all of the compressive forces, ie all the curves of the force curves C1-C3, are shown in FIGS. Can be added in the spinning process.

この方法は円形又はシリンダ状のチューブについてのみ図示したが、非円形チューブでも可能である。その場合には、挿入装置は、図4および図5を参照して示したのと同様の変更した圧縮ジョウを含み、これら圧縮ジョウは、非円形物体に対応する寸法にされる。外チューブ全体の更なる圧縮を使用し、ここではインクリメンタル(変分)圧縮によりマット圧縮サイクルを完了させる。このデバイスについては、図18乃至図22において更に言及される。   Although this method is illustrated only for circular or cylindrical tubes, non-circular tubes are also possible. In that case, the insertion device includes modified compression jaws similar to those shown with reference to FIGS. 4 and 5, which are dimensioned to correspond to non-circular objects. Further compression of the entire outer tube is used, where the mat compression cycle is completed by incremental compression. This device is further referred to in FIGS.

図18には、ゲージ部材254が図示され、マット材料8およびモノリス部材6の組合せを受け入れる。そして、図19に示す如く、このマット材料8およびモノリス部材6の組合せを所定の圧縮率で圧縮する。この情報、即ちモノリスから収縮ダイへ加えられた力およびマット材料8およびモノリス部材6の組合せが圧縮された直径は、制御機構110へ供給(又は入力)される。この情報は、収縮ダイ300(図20参照)へフィードフォワードされる。ここで、マット材料8およびモノリス部材6の組合せは、外チューブ4内に配置でき、そして収縮ダイ300内に配置される。ゲージ部材254から情報、即ちゲージに加えられた圧力(これはモノリス部材6に加えられた力と一致する)と共にマット材料8が圧縮された直径が、使用されるマット材料8の特定力特性と共にフィードフォワードされると、収縮ダイ300は、外チューブ4の組合せに更に如何なる圧縮を必要とするかを正確に決定することが可能である。 In FIG. 18, a gauge member 254 is illustrated and accepts a combination of mat material 8 and monolith member 6. Then, as shown in FIG. 19, the combination of the mat material 8 and the monolith member 6 is compressed at a predetermined compression rate. This information, ie the force applied from the monolith to the shrink die and the compressed diameter of the mat material 8 and monolith member 6 combination, is supplied (or input) to the control mechanism 110. This information is fed forward to the shrink die 300 (see FIG. 20). Here, the combination of mat material 8 and monolith member 6 can be placed in outer tube 4 and placed in shrink die 300. The diameter from which the mat material 8 is compressed along with information from the gauge member 254, ie the pressure applied to the gauge (which corresponds to the force applied to the monolith member 6), along with the specific force characteristics of the mat material 8 used. When fed forward, the shrink die 300 can accurately determine what further compression is required for the outer tube 4 combination.

例えば、図23に示す如く、3種類の異なるマット材料で試験して、所定の力を得るために圧縮される必要のある寸法を決定した。図24は、厚さ12mmのマット材料を圧縮して種々の力を得るための圧縮の寸法を示すグラフである。   For example, as shown in FIG. 23, three different mat materials were tested to determine the dimensions that need to be compressed to obtain a given force. FIG. 24 is a graph showing compression dimensions for compressing a mat material having a thickness of 12 mm to obtain various forces.

また、図25乃至図27は、特定のマット材料の推定データを示すグラフである。ここで、図25は、一定速度の変形を与えるマット材料の圧力対時間特性を示す。しかし、もし変形又は、例えば図20乃至図22による収縮を加速すると、図26に示す如く、収縮ダイ300を減速させることにより、ピーク圧力を除き、図25の圧力曲線におけるスパイクを完全に除くことが可能である。この減速は、図27に顕著に示される。   25 to 27 are graphs showing estimated data of a specific mat material. Here, FIG. 25 shows the pressure vs. time characteristics of a mat material that gives a constant rate of deformation. However, if deformation or acceleration of shrinkage, eg, according to FIGS. 20-22, is decelerated, as shown in FIG. 26, the peak pressure is removed to completely eliminate spikes in the pressure curve of FIG. Is possible. This deceleration is markedly shown in FIG.

従って、上述したゲージ部材54、154又は254のどの実施例においても、ゲージステーションでマット材料に加えられる収縮又は変形を、ゲージに加えられる力と共に測定可能であるという効果又は利点を有する。上述した如く、この力は、モノリス部材に加えられる力と同じである。従って、制御機構110は、使用される各マット材料に対してプレロードしたデータを有し、従って上述の如くこのデータを収集し、力曲線と比較してモノリスへ特定の力を実現し、これにより加えられる変形の変化を知ることが可能である。また、上述の如く、モノリスサブストレートは、+3mmから−1mmの許容誤差を有する。そこで、直径の変化が+3mmから−1mmの4mm(即ち、モノリスサブストレートの直径の変化範囲)では、マット材料およびモノリスサブストレートを所定直径に圧縮又は変形させると、マット材料およびモノリスサブストレートに加えられる力に劇的な結果が生じ、決して受け入れられないということが容易に理解できよう。 Thus, any of the embodiments of gauge members 54, 154 or 254 described above have the advantage or advantage that the shrinkage or deformation applied to the mat material at the gauge station can be measured along with the force applied to the gauge. As described above, this force is the same as the force applied to the monolith member . Thus, the control mechanism 110 has pre-loaded data for each mat material used, and therefore collects this data as described above and achieves a specific force on the monolith compared to the force curve, thereby It is possible to know the change in deformation that is applied. Further, as described above, the monolith substrate has a tolerance of +3 mm to −1 mm. Therefore, when the change in diameter is 4 mm from +3 mm to −1 mm (that is, the change range of the diameter of the monolith substrate), if the mat material and the monolith substrate are compressed or deformed to a predetermined diameter, the change is added to the mat material and the monolith substrate. It will be easy to understand that the powers produced have dramatic consequences and are never accepted.

以上、本発明による触媒コンバータおよびその製造方法の好適実施例について詳述した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて、種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。 The preferred embodiments of the catalytic converter and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above in detail. However, it should be noted that such examples are merely illustrative of the invention and do not limit the invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.

本発明により製造された触媒コンバータの好適実施例の断面図である。1 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a catalytic converter manufactured in accordance with the present invention. マット材料の圧縮における仮想力−時間特性曲線図である。It is a virtual force-time characteristic curve figure in compression of mat material. モノリスサブストレートを触媒コンバータチューブ内にローディングするためのゲージ装置の第1実施例を示す図である。1 is a view showing a first embodiment of a gauge device for loading a monolith substrate into a catalytic converter tube. FIG. 図3に示すものと同様のゲージ装置の第2実施例を示す図である。It is a figure which shows 2nd Example of the gauge apparatus similar to what is shown in FIG. 図3に示すゲージ装置の拡大図である。It is an enlarged view of the gauge apparatus shown in FIG. 図4に示すゲージ装置の拡大図である。It is an enlarged view of the gauge apparatus shown in FIG. 外チューブの直径を更に縮小する装置およびその第1処理工程を示す図である。It is a figure which shows the apparatus which further reduces the diameter of an outer tube, and its 1st process process. 図7の工程の後続工程を示す図である。It is a figure which shows the subsequent process of the process of FIG. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 熱シールドが両端に配置される触媒コンバータの製造シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the manufacture sequence of the catalytic converter by which a heat shield is arrange | positioned at both ends. 触媒コンバータを組み立てる代替工程を示す図である。It is a figure which shows the alternative process of assembling a catalytic converter. 触媒コンバータを組み立てる代替工程を示す図である。It is a figure which shows the alternative process of assembling a catalytic converter. 触媒コンバータを組み立てる代替工程を示す図である。It is a figure which shows the alternative process of assembling a catalytic converter. 外チューブの直径を縮小させる縮小ダイを含む装置の他の実施例を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus including a reduction die that reduces the diameter of the outer tube. 外チューブの直径を縮小させる縮小ダイを含む装置の他の実施例を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus including a reduction die that reduces the diameter of the outer tube. 外チューブの直径を縮小させる縮小ダイを含む装置の他の実施例を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus including a reduction die that reduces the diameter of the outer tube. 外チューブの直径を縮小させる縮小ダイを含む装置の他の実施例を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus including a reduction die that reduces the diameter of the outer tube. 外チューブの直径を縮小させる縮小ダイを含む装置の他の実施例を示す図である。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus including a reduction die that reduces the diameter of the outer tube. 各力レベルを得る3種のマット材料の変形を示す表図である。It is a table | surface figure which shows the deformation | transformation of three types of mat materials which obtain each force level. 図23に示す3種のマット材料の厚さ‐力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the thickness-force characteristic of 3 types of mat | matte materials shown in FIG. 定縮小速度における圧力−時間経過データを示すグラフである。It is a graph which shows the pressure-time progress data in a constant reduction speed. 可変縮小速度でのモノリスサブストレートへの圧力を示すグラフである。6 is a graph showing pressure on a monolith substrate at a variable reduction speed. 縮小速度‐時間特性を示すグラフである。It is a graph which shows a reduction speed-time characteristic.

符号の説明Explanation of symbols

2 触媒コンバータ
4 外チューブ
6 モノリスサブストレート(モノリス部材)
8 マット材料
10 端部シール部材
12 第1熱シールド
20 第2熱シールド
22 ネックダウン部
50、250 ローディング装置
54、154、254 ゲージ装置
62 シリンダ
92 ローラ
100 スピンニング装置
110 制御装置
150 挿入機構
2 Catalytic converter 4 Outer tube 6 Monolith substrate (monolith member)
8 Mat material 10 End seal member 12 First heat shield 20 Second heat shield 22 Neck down part 50, 250 Loading device 54 , 154, 254 gauge device 62 Cylinder 92 Roller 100 Spinning device 110 Control device 150 Insertion mechanism

Claims (16)

外チューブ(4)、モノリスサブストレート(6)および該モノリスサブストレートを包囲するマット材料(8)により構成され、前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料が前記外チューブ内で圧縮される触媒コンバータの製造方法において、
前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料を予圧縮および2次圧縮の2段階で圧縮し、前記2次圧縮は前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料の周りで前記外チューブを圧縮する工程と、
前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料の組合せの力−時間特性データを前記予圧縮段階で測定する工程と、
前記測定した力−時間特性データに基づいて、前記モノリスサブストレートに加わる圧力が前記モノリスサブストレートを破壊する最大閾値を超えず且つサイクルタイムが短い適切な圧縮シーケンスを選択する工程と、
前記外チューブ、前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料の組合せを前記選択された圧縮シーケンスに従って前記2次圧縮段階で圧縮する工程と、
を備えることを特徴とする触媒コンバータの製造方法。
Production of a catalytic converter comprising an outer tube (4), a monolith substrate (6) and a mat material (8) surrounding the monolith substrate, wherein the monolith substrate and the mat material are compressed in the outer tube. In the method
Compressing the monolith substrate and the mat material in two stages, pre-compression and secondary compression, wherein the secondary compression compresses the outer tube around the monolith substrate and the mat material;
Measuring force-time characteristic data of the monolith substrate and mat material combination in the pre-compression stage;
Selecting an appropriate compression sequence based on the measured force-time characteristic data such that the pressure applied to the monolith substrate does not exceed a maximum threshold value for breaking the monolith substrate and the cycle time is short;
Compressing the outer tube, the monolith substrate and the mat material combination in the secondary compression stage according to the selected compression sequence;
A method for producing a catalytic converter, comprising:
前記測定した力−時間特性データは、前記2次圧縮段階へフィードフォワードされ、前記モノリスサブストレートに対する圧力が製造中に最大閾値を超えないようにすることを特徴とする請求項に記載の触媒コンバータの製造方法。The catalyst of claim 1 , wherein the measured force-time characteristic data is fed forward to the secondary compression stage so that the pressure on the monolith substrate does not exceed a maximum threshold during manufacture. A method for manufacturing a converter. 前記モノリスサブストレートおよび前記マット材料は、前記予圧縮段階でラジアル圧縮されることを特徴とする請求項1又はに記載の触媒コンバータの製造方法。The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1 or 2 , wherein the monolith substrate and the mat material are radially compressed in the pre-compression stage. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、圧縮ステーションで前記予圧縮中にラジアル圧縮されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の触媒コンバータの製造方法。It said mat material and the monolith substrate, the manufacturing method of the catalytic converter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is a radial compression in said pre-compressed in the compression station. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、ローラによりラジアル圧縮されることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の触媒コンバータの製造方法。The method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 4 , wherein the mat material and the monolith substrate are radially compressed by a roller. 前記外チューブは前記2次圧縮段階で内方にラジアル変形され、前記外チューブ、前記マット材料および前記モノリスサブストレートの組合せを圧縮することを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの製造方法。  2. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein the outer tube is radially deformed inward in the secondary compression stage to compress a combination of the outer tube, the mat material, and the monolith substrate. 3. . 前記外チューブは、圧縮スエージ加工によりラジアル変形されることを特徴とする請求項に記載の触媒コンバータの製造方法。The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 6 , wherein the outer tube is radially deformed by compression swaging. 前記外チューブは、該外チューブ、前記マット材料および前記モノリスサブストレートの組合せを圧縮装置でスピンニング加工することにより前記外チューブの直径を縮小することを特徴とする請求項に記載の触媒コンバータの製造方法。The catalytic converter according to claim 6 , wherein the outer tube reduces the diameter of the outer tube by spinning a combination of the outer tube, the mat material and the monolith substrate with a compression device. Manufacturing method. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、前記外チューブ内へ長手方向に挿入されることを特徴とする請求項1又は2に記載の触媒コンバータの製造方法。It said mat material and the monolith substrate, the manufacturing method of the catalytic converter according to claim 1 or 2, characterized in that it is inserted in the longitudinal direction into the outer tube. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、前記予圧縮中に圧縮ステーションでラジアル圧縮されることを特徴とする請求項に記載の触媒コンバータの製造方法。10. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 9 , wherein the mat material and the monolith substrate are radially compressed at a compression station during the pre-compression. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、前記予圧縮中にローラによりラジアル圧縮されることを特徴とする請求項10に記載の触媒コンバータの製造方法。The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 10 , wherein the mat material and the monolith substrate are radially compressed by a roller during the pre-compression. 前記外チューブの両端をネックダウンして小断面にする工程を更に含むことを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の触媒コンバータの製造方法。The method for manufacturing a catalytic converter according to any one of claims 1 to 11 , further comprising a step of necking down both ends of the outer tube to form a small cross section. 前記外チューブの両端は、スピンニング加工によりネックダウンされ、前記両端の直径が前記外チューブの残りの部分より小直径になるようにすることを特徴とする請求項12に記載の触媒コンバータの製造方法。13. The catalytic converter according to claim 12 , wherein both ends of the outer tube are necked down by a spinning process so that the diameters of the both ends are smaller than the remaining diameter of the outer tube. Method. 前記スピンニング加工の前に、漏斗状の熱シールドを前記外チューブの両端から前記モノリスサブストレートの端部に挿入し、前記外チューブをスピンニング加工して前記モノリスサブストレートの両端を前記熱シールドの断面と一致させ、前記熱シールドを所定位置に保持することを特徴とする請求項13に記載の触媒コンバータの製造方法。Before the spinning process, a funnel-shaped heat shield is inserted from both ends of the outer tube into the end of the monolith substrate, and the outer tube is subjected to a spinning process so that both ends of the monolith substrate are connected to the heat shield. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 13 , wherein the heat shield is held at a predetermined position so as to coincide with a cross section of the heat exchanger. 前記マット材料および前記モノリスサブストレートは、予圧縮され、その後前記外チューブの端部に長手方向へ挿入されることを特徴とする請求項1に記載の触媒コンバータの製造方法。  2. The method of manufacturing a catalytic converter according to claim 1, wherein the mat material and the monolith substrate are pre-compressed and then inserted longitudinally into an end of the outer tube. 請求項1乃至15の何れかに記載の触媒コンバータの製造方法を実施する触媒コンバータの製造装置において、
前記マット材料および前記外チューブで包囲された前記モノリスサブストレートを圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段による圧縮動作時に前記マット材料が前記モノリスサブストレートに加える力を測定するゲージ装置と、
前記ゲージ装置の出力データに基づいて前記圧縮手段による前記圧縮動作時に前記モノリスサブストレートに加える力および該力が加えられる時間を制御して適切な圧縮シーケンスに追従させる制御手段と
を備えることを特徴とする触媒コンバータの製造装置。
In the manufacturing apparatus of the catalytic converter which implements the manufacturing method of the catalytic converter in any one of Claims 1 thru | or 15 ,
Compression means for compressing the monolith substrate surrounded by the mat material and the outer tube;
A gauge device for measuring the force applied by the mat material to the monolith substrate during the compression operation by the compression means;
A controlling means to follow the appropriate compression sequence by controlling the force added during the compression operation to the monolith substrate and the force time exerted by the compression means based on the output data of the gauge device Production equipment for catalytic converters.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1200716T1 (en) * 1999-07-13 2003-11-27 Wimetal Sa METHOD FOR PRODUCING CATALYSTS AND ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD
EP1350567B1 (en) * 2000-11-17 2009-06-03 Ngk Insulators, Ltd. Processing method utilizing display information and cell structure processed by the processing method
CA2447651C (en) 2001-05-18 2009-12-22 Hess Engineering, Inc. Method and apparatus for manufacturing a catalytic converter
US7900352B2 (en) * 2001-05-18 2011-03-08 Hess Engineering, Inc. Method and apparatus for manufacturing a catalytic converter
US6732432B2 (en) * 2001-11-30 2004-05-11 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for forming an exhaust emission control device, and the device formed thereby
US6769281B2 (en) 2002-03-05 2004-08-03 Sango Co., Ltd. Method and apparatus of producing a columnar member container
JP4530607B2 (en) * 2002-08-14 2010-08-25 株式会社三五 Manufacturing method of fluid processing apparatus with built-in honeycomb structure
ATE358228T1 (en) 2003-05-13 2007-04-15 Hess Eng Inc METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A CATALYST
US7010379B2 (en) * 2003-06-25 2006-03-07 Arvin Technologies, Inc. Converter substrate verification
JP4549058B2 (en) 2003-12-26 2010-09-22 株式会社三五 Method for manufacturing column holding device
US20050207948A1 (en) * 2004-03-17 2005-09-22 Hans Borneby Catalytic converter with integral heat shield device
CN100584481C (en) * 2005-01-12 2010-01-27 田纳科汽车营运公司 Post calibration catalytic converter canning apparatus and method
DE102005010267A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method for producing an exhaust gas-conducting device, in particular a vehicle exhaust gas purification device
DE102005022512A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Manufacture of exhaust gas treatment device for internal combustion engine for motor vehicle entails reducing cross section of casing in direction from insert region to funnel region
US7377038B2 (en) * 2005-06-03 2008-05-27 Emcon Technologies, Llc Method for assembling a catalyic converter
DE102005029163A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Manufacturing method for exhaust-gas-conducting devices e.g. exhaust gas cleaning devices involves determination of geometry of external housing coordinated with individual external geometry of substrate
DE102005041512A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Heinrich Gillet Gmbh Method for inserting a ceramic functional body in a tubular metal housing
US7743501B2 (en) * 2005-12-28 2010-06-29 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Fluid bearing assisted assembly of an exhaust treatment device
US7823285B2 (en) * 2006-08-23 2010-11-02 Automotive Components Holdings, Llc Method of selectively assembling multiple catalytic elements within a catalytic converter housing
US9754077B2 (en) 2007-02-22 2017-09-05 WellDoc, Inc. Systems and methods for disease control and management
US7827705B2 (en) * 2007-03-08 2010-11-09 Nike, Inc. Article of footwear with multiple cleat sizes
JP2008267286A (en) * 2007-04-20 2008-11-06 Yutaka Giken Co Ltd Method for manufacturing exhaust emission control device
US8122602B2 (en) 2007-04-25 2012-02-28 Hess Engineering, Inc. Sizing of mat material
DE102007026810A1 (en) 2007-06-06 2008-12-11 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Production process for exhaust treatment devices, such as e.g. Catalytic converters and particle filters
US20090113709A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Eberspaecher North America, Inc. Method of manufacturing exhaust aftertreatment devices
US8572846B2 (en) * 2008-11-05 2013-11-05 Faurecia Emissions Control Technologies LLC Hoop-stress controlled shrinking for exhaust component
US8667681B2 (en) * 2008-11-11 2014-03-11 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Catalytic unit for treating an exhaust gas and manufacturing methods for such units
CA2769348C (en) 2009-07-30 2018-08-21 Gws Tube Forming Solutions Inc. Apparatus and method for forming an antipollution device housing
DE102011115509C5 (en) 2011-10-11 2020-01-16 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method for housing a monolith with a storage mat in a housing by plugging
JP5912605B2 (en) * 2012-02-03 2016-04-27 本田技研工業株式会社 Exhaust muffler device
JP5874752B2 (en) * 2014-01-24 2016-03-02 コベルコ建機株式会社 Construction machine muffler
US10465585B2 (en) * 2015-03-23 2019-11-05 Corning Incorporated Exhaust gas treatment article and methods of manufacturing same
JP6862445B2 (en) 2015-11-25 2021-04-21 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung Monolithic adsorbent with metal coating
JP2017155693A (en) * 2016-03-03 2017-09-07 いすゞ自動車株式会社 Exhaust emission control device of internal combustion engine
AU2019216531A1 (en) 2018-02-02 2020-09-24 Maverix Oncology, Inc. Small molecule drug conjugates of gemcitabine monophosphate
DE102019105322A1 (en) 2019-03-04 2020-09-10 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Compression jaw assembly
WO2023288219A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-19 Diesel Emission Technologies Llc System and process for replacing a core of diesel emission control device

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055274A (en) * 1989-02-06 1991-10-08 Tennessee Gas Pipeline Company Catalytic converter and substrate support with one piece housing
EP0494049B1 (en) * 1991-01-03 1994-08-10 Scambia Industrial Developments Aktiengesellschaft Catalytic converter and method of manufacturing a catalytic converter
NL9400927A (en) * 1994-06-08 1996-01-02 Johan Massee Method and device for forming an edge on a lamp reflector.
US5454419A (en) * 1994-09-19 1995-10-03 Polybore, Inc. Method for lining a casing
NL1000851C2 (en) * 1995-07-20 1997-01-21 Massee Johan Method and device for forcing a metal sheet.
NL1001675C2 (en) * 1995-11-17 1997-05-21 Johan Massee Method and device for making a product by forcing.
NL1003403C2 (en) * 1996-06-24 1998-01-07 Johan Massee Device for machining a workpiece.
US5829132A (en) * 1996-08-07 1998-11-03 Arvin Industries, Inc. Methods of assembling an exhaust processor
JPH10141052A (en) * 1996-11-05 1998-05-26 Denso Corp Manufacture of ceramic catalyst converter and ceramic catalyst converter
US5937516A (en) * 1996-12-13 1999-08-17 General Motors Corporation Method for spin forming articles
EP0856646A1 (en) * 1997-02-03 1998-08-05 Corning Incorporated Method of making a catalytic converter for use in an internal combustion engine
NL1005319C2 (en) * 1997-02-20 1998-08-24 Johan Massee Device for machining a workpiece.
NL1005318C2 (en) * 1997-02-20 1998-08-24 Johan Massee Device for machining a workpiece, as well as methods for use with such a device.
IT1303635B1 (en) 1997-12-19 2001-02-21 Corning Inc METHOD OF MANUFACTURE OF A CATALYTIC CONVERTER TO BE USED IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US6591497B2 (en) * 1998-08-27 2003-07-15 Delphi Technologies, Inc. Method of making converter housing size based upon substrate size
KR20010082352A (en) * 1998-12-18 2001-08-29 알프레드 엘. 미첼슨 A catalytic converter for use in an internal combustion engine and a method of making
JP3367939B2 (en) * 1999-08-03 2003-01-20 株式会社三五 Manufacturing method of catalytic converter
US6381843B1 (en) * 1999-08-03 2002-05-07 Sango Co., Ltd. Method of producing a catalytic converter
JP2001221039A (en) * 1999-12-01 2001-08-17 Cataler Corp Manufacturing method of catalytic converter for exhaust emission control
JP2001280124A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Ngk Insulators Ltd Cell structural body storage container and its assembly
DE10018804A1 (en) 2000-04-15 2001-10-25 Volkswagen Ag Production of catalyst having non-circular monolith used for treating vehicle engine exhaust gases comprises bending two partial casing metal sheets so that they overlap with edge regions, and joining edge regions
JP2001355438A (en) * 2000-06-16 2001-12-26 Sakamoto Industry Co Ltd Method of manufacturing catalytic converter
CA2447651C (en) * 2001-05-18 2009-12-22 Hess Engineering, Inc. Method and apparatus for manufacturing a catalytic converter
US6769281B2 (en) * 2002-03-05 2004-08-03 Sango Co., Ltd. Method and apparatus of producing a columnar member container
JP2004353549A (en) * 2003-05-29 2004-12-16 Sango Co Ltd Method for producing fluid treatment device having honeycomb structure built therein

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